La chapelle expiatoire est une chapelle du 8e arrondissement de Paris, située au 29 rue Pasquier, construite dans le square Louis XVI, à l’emplacement de l'ancien cimetière de la Madeleine où avaient été inhumés les corps de Louis XVI et de Marie-Antoinette avant leur transfert à la basilique Saint-Denis le 21 janvier 1815.Certains gardes suisses tués lors de la prise du palais des Tuileries, le 10 août 1792 y sont aussi inhumés.
Louis XVIII avait décidé d’élever à ses frais une chapelle commémorative (l’adjectif « expiatoire » ne fut jamais employé officiellement). Il la commanda à Pierre-François-Léonard Fontaine qui poursuivait une carrière officielle commencée sous le Consulat qui ne devait s'achever que sous le Second Empire.
Le monument fut élevé de 1815 à 1826. Pierre-François-Léonard Fontaine s'est adjoint les services de son élève Louis-Hippolyte Lebas (1782-1867) comme inspecteur.
La manifestation traditionnelle du légitimisme est la messe annuelle pour le repos de Louis XVI et Marie Antoinette à la chapelle expiatoire, dont les légitimistes ont obtenu la réouverture.
La composition de la chapelle expiatoire est un peu inspirée du Couvent de la Reine élevé par Richard Mique à Versailles.
De l'extérieur, l’édifice se présente comme une enceinte fermée avec portail donnant accès à une esplanade surélevée encadrée de deux galeries de cloître, petit campo santo, zone d'isolement et de recueillement. Au fond, un portique tétrastyle dorique donnant accès à la chapelle. Le plan centré (en référence aux Martyria) avait paru ici le plus approprié à un édifice commémoratif. Ainsi le plan est-il en croix grecque, et l'on en goûte l’harmonie équilibrée née de la coupole et des demi-coupoles entourant le massif cubique adouci par le péristyle.
L’intérieur affirme la science constructive impeccable de Pierre-François-Léonard Fontaine. Trois voûtes en cul de four à caissons et éclairés par un oculus dans leur partie supérieure contrebutent la coupole centrale également à caissons et ajourée, reposant sur des pendentifs. L’éclairage naturel, seulement dispensé par les oculi des voûtes, est sépulcral à souhait.
L'autel de la crypte marque l'endroit exact de l'inhumation de Louis XVI.
C'est peut-être l’édifice religieux le plus original de l'époque. Avec son aptitude à traiter les sujets les plus divers, Pierre-François-Léonard Fontaine a créé là une architecture rigoureuse et hiératique, propre à exalter le souvenir, sans se priver d'un vocabulaire antiquisant.
L'édifice abrite deux remarquables groupes sculptés : « Louis XVI, auquel un ange montre le ciel », de François Joseph Bosio, et « Marie-Antoinette soutenue par la Religion » de Jean-Pierre Cortot.
Chateaubriand considérera la chapelle expiatoire comme « peut-être le monument le plus remarquable de Paris ».